Sündenfall Bauelemente Dr. W. Odermatt, Enics Schweiz 11. Europäisches Elektroniktechnologie-Kolleg 16. 20. April 2008 1 17.04.08
Inhaltsverzeichnis Einleitung Sünden Gutgläubigkeit Layout-Sünden (I bis IV) Nichteinhaltung von Herstellerangaben Elektrische Überlast Metallisierungs-Mix Modifikations-Sünden (I bis II) Feldbedingungen Was auch noch passieren kann! Zusammenfassung 17.04.2008 2
Enics Schweiz AG Enics Schweiz AG produziert Elektronikprodukte für Industrie und Medizinaltechnik mit Life Cycle orientierten Dienstleistungen. Mit unserer 40-jährigen Erfahrung aus BBC/ABB unterstützen wir unsere Kunden bei Neuentwicklungen und betreuen elektronische Geräte/Systeme. Kennzahlen 2006 ISO 9001, 14001, 13485 OHSAS 18001 Umsatz 80 Mio. CHF Mitarbeiter/innen 280 Gründung 2004 Aktive Produkte 1800 Stück Losgrössen 55 Stück Prototypen 82 Aufträge Servicebereitschaft > 8000 Typen Werksfläche 12 000 m 2 Lagerpositionen 18 000 Lieferanten 60 (80% Vol.) 17.04.2008 3
Gutgläubigkeit Bauelemente Anlieferqualität Beispiel: Suppressor-Diode in SOT23 Package richtig falsch Ursache: Fertigungsverlagerung des BE-Herstellers nach Fernost 17.04.2008 4
Gutgläubigkeit Bauelemente Anlieferqualität Problem: Ursache: Keine Benetzung Bauelemente-Alter bei Anlieferung 6 Jahre Anlieferzustand Löttest Ich bin doch bereits pensioniert! 17.04.2008 5
Layout-Sünden (I) : Problem: C205 und C206 machen Kurzschluss mit benachbarten Durchplattierungen C205 Ursache: Layout oder Bauelement? Durchmetallisierung auf PP C206 C205 17.04.2008 6
Ursache: Layout und Bauelement NEUE Alt Voll - Metallisierung Teil-Metallisierung Ein Unglück kommt selten allein!!! 17.04.2008 7
Layout-Sünden (II) Kritisches Pad Layout Ungleiche Padanbindungen bei 1206 MLCC kann zu ungleicher thermischer Belastung des Bauelementes beim Löten führen Tombstoning MLCC-Bruch 17.04.2008 8
Layout-Sünden (III) Ursache: Verschraubung zu stark angezogen mech. Spannungen MLCC-Bruch Ich bin soooo verspannt! 17.04.2008 9
Ungünstige Bauelemente-Platzierung Layout-Sünden (IV) : Ungünstige BE-Platzierung Wärmemanagement-Probleme Schlechte Lötstellen, Bauelementeschädigungen, Tombstoning Bin ich nun im Schatten oder an der Sonne? 17.04.2008 10
Nichteinhaltung von Hersteller-Angaben Vor dem Wellenlöten Nach dem Wellenlöten Ursache: Überhitzung beim Wellenlöten Und es geht doch nicht. 17.04.2008 11
Elektrische Überlast Das war wirklich zuviel!!! 17.04.2008 12
Metallisierungsmix Problem bei Varistoren: CN-Type mit AgPd-Plating führt zu 10 20% Tombstoning von total 150 Varistoren, CT-Typ mit SnNiAg nicht! Ratschlag: Matallisierungsmix vermeiden! Mangel oder Sünde? 17.04.2008 13
Modifikations-Sünden (I) Ursache: Zu dicker Draht auf Feldrückläufer! Kürzen der Bauelemente sowie das gleichzeitige Einlöten von MLCC und Zenerdiode. Dekorativ, aber auch robust in der Fertigung? 17.04.2008 14
Modifikations-Sünden (II) Ich bin doch kein Lastesel! 17.04.2008 15
Feldbedingungen (1) Befund: Nicht korrosive Flussmittelrückstände Nochmals gut gegangen!!! 17.04.2008 16
Feldbedingungen (2) Befund: Korrosiver Angriff Diesmal nicht (Korrosion durch Schwefel)!!!! 17.04.2008 17
Was auch noch passieren kann? Frage: El. Überlast oder BE-Hersteller Fehler? Anlieferzustand Ursache: ELKOs ausgelötet Ausgelaufener Elektrolyt 17.04.2008 18
Frage: Überlasteter Folienkondensator? Anlieferzustand ELKOs ausgelötet Ursache: Ausgelaufener Elektrolyt 17.04.2008 19
Frage: Und die Boardunterseiten, was ist damit? Rückseite Fall 1 Rückseite Fall 2 17.04.2008 20
Zusammenfassung Das Nichteinhalten von Geboten lohnt sich definitiv nicht! Doch wie weiter, wenn es prinzipiell nicht geht? (z.b. SMT-ELKOs und SAC-Lot) Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 17.04.2008 21
Your Best Possible Partner in Industrial and Medical Electronics www.enics.com 17.04.2008 22